专利名称：具有扩展灵敏度的脱轨检测器单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测轨道车辆上的垂直加速度峰值的脱轨检测器单元，该脱轨检测器单元包括垂直可移动的填充块，填充块与压缩弹簧串联连接，用于把有效的垂直加速度峰值转换成被机械地连接的紧急制动阀组件的驱动冲击，该驱动冲击用于通过使主制动管(HL)排气而驱动压缩空气制动系统。此外，本发明涉及具有压缩空气制动系统的轨道车辆，该轨道车辆设有这种脱轨检测器单元。
背景技术：
脱轨检测器单元可以被用在其中紧急制动可以被通过使主制动管排气而启动的任何轨道车辆上，特别是运载危险货物的货车上。轨道车辆的脱轨是罕见的、独特的和不期望的事件，因此立即的紧急制动必须被启动。由不同的车辆、轨道和环境条件导致的差异。因此，特定的传感器技术是必需的。为了可靠地识别脱轨事件，观察垂直加速度可以被观察。DE 19544122A1揭露了一种脱轨检测器单元，该脱轨检测器单元仅仅用机械式气动装置实现。紧急制动阀被连接到轨道车辆上的制动管(HL)，该紧急制动阀适于通过控制连接器被连接到用于手动紧急制动应用的警报信号盒。所说的紧急制动阀在共用的壳体中与脱轨检测器组合形成紧急制动模块。脱轨检测器包括释放机构，该释放机构被以这种方式连接到所说的紧急制动阀在脱轨事件中轨道车辆的所说的制动管将被通过所说的紧急制动阀在大横截面面积上排气。为了实现那种功能集成的解决方案，较少的机械式气动部件是必需的。但是，只有剧烈的加速度峰值可以被已知的脱轨检测器检测，因为它的块-弹簧系统只适用于剧烈峰值类型的加速度冲击，该剧烈峰值类型的加速度冲击可以来自于高速脱轨或者铁轨-车轮接触的突然分离。现有技术的解决方案仅仅在这种情况下保证立即的紧急制动。但是，因为速度、轨道条件和环境、枕木或者车辆本身是不同的，所以每个脱轨应当被作为一个独特的事件处理。为了识别脱轨事件，某种共同的属性应该被观察。这个共同的属性是车辆上的更多或者更少的不规则加速度。虽然在不同的脱轨情形下不规则加速度是共同的，但是加速度峰值的规律性、最大值和形态也具有不同的形式。为了具有适当的和精确的功能脱轨检测器单元，内嵌的智能行为是必需的。文献DE 10148482A1揭露了与上文讨论的现有技术相反主要使用电子装置的用于脱轨检测器单元的另一个技术解决方案。传感器随着相对于车辆在其上行进的表面实质上垂直地作用的力的检测而产生电信号。检测的信号被提供到信号处理单元并且产生用于触发紧急制动的输出信号。对于这个技术解决方案电压源是必需的，以便为电子元件供电。但是，由于货车的结构，作为对脱轨检测器单元的工作介质只有压缩空气是可用的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种脱轨检测器单元，该脱轨检测器单元用于只使用机械式气动装置检测在不同的脱轨情况下导致的具有不同的频率和峰值水平的各种垂直加速度。这个目的由独立权利要求的主题实现。从附属权利要求中进一步的示例性的实施例是明显的。根据本发明脱轨检测器单元的紧急制动阀组件由于附加的填充块的垂直运动而被通过被预加负载的触发块活塞驱动，以便形成用于该紧急制动阀组件的双块触发单元。考虑上文中提到的功能，本发明的检测器单元可以被剧烈峰值类型的加速度冲击触发，也可以被由低速脱轨或 者在被污泥、砂砾、泥土覆盖的枕木上脱轨导致的较低的但是重复发生的加速度峰值触发。在这种情况下触发极限通过多个步骤达到。因此，触发块活塞将被一步一步地加载。这个集成的功能保证脱轨检测器单元对单个缓和的峰值不敏感，但是对那些缓和的峰值敏感，如果它们重复地发生的话。此外，本发明的脱轨检测器单元可以被由高速脱轨或者铁轨-车轮接触的突然脱离导致的那些剧烈峰值类型的加速度冲击触发。在这种情况下触发极限仅仅在一个步骤中被达到因此紧急制动启动是立即的，如已经从现有技术中所知的一样。因此，脱轨检测器单元适于在多种类型的脱轨情形的情况下检测然后触发。检测冲击类型的垂直加速度峰值触发立即的紧急制动以防止更大的损害。具有该集成的功能，该装置也可以对重复发生的缓和的垂直加速度峰值触发但是可以避免在单个缓和峰值的情况下的错误触发。因此，脱轨检测器单元应该优选地包括节流孔，该节流孔用于使在触发块活塞下方的先导控制室缓慢地排气。这样的节流孔可以被集成在触发块活塞本身中。根据本发明的优选的实施例，触发块活塞被由填充块操作的填充块阀座先导控制，以便累加由轨道车辆上的缓和的但是有效的垂直加速度的不同的频率和峰值水平导致的先导压力冲击。当来自于缓和的但是重复地发生的峰值的加速度高于设定的触发值的时候，填充块的惯性力克服对应的压缩弹簧的弹性力并且填充块阀座打开一端时间。在打开状态的期间压力进入在触发块活塞下方的室中。该压力被通过前文提到的节流孔缓慢地排出。当比被通过所说的节流孔排出的空气更多的压缩空气被允许通过填充块阀座时，在在触发块下方的室中的压力开始增加。当在该室中的压力可以克服触发块活塞的压缩弹簧的弹性力和它的惯性力时，触发块活塞开始向它的上死端部位置移动。根据本发明的另一个优选的方面，紧急制动阀组件被设计为平衡阀，该平衡阀包括用于主阀座的密封元件和用于在闭合阀位置把密封元件保持在主阀座上的压缩弹簧。这个平衡阀具有两个同时操作的阀座。一个打开主制动管(HL)，另一个打开所说的反向室。因此，平衡阀包括另一个阀座，该另一个阀座与主阀座同时被驱动，用于打开反向室，以便一旦反向室被打开保持平衡阀在打开位置。优选地主阀座被推杆操作以便实现紧凑的设计。当主阀座被被设置为触发块的一部分的推杆打开时，主阀驱动活塞的阀座将也被打开。直到在在主阀驱动活塞下方的室中的压力可以克服它的压缩弹簧的弹性力，主阀将被保持在打开状态并且使主制动管(HL)排气和启动紧急制动。当剧烈峰值类型的加速度冲击高于设定的触发值时，那意味着高触发加速度，触发块活塞的惯性力应该优选地克服触发块活塞的压缩弹簧的弹性力以便开始触发块的向它的上死端部位置的移动。根据本发明的一个优选的实施例，可移动部件，特别是上文提到的填充块、填充块压缩弹簧、触发块活塞、触发块压缩弹簧、主阀驱动活塞和主阀压缩弹簧被彼此同轴地设置在共用的壳体内。那个特别的结构保证了紧凑的设计。本发明的这些和其它的方面从根据在下文中描述的优选的实施例中将变得明显的。
图I显示了具有压缩空气制动系统的轨道车辆的货车的示意性的侧视图，以及图2显示了根据本发明的脱轨检测器单元的纵向剖面图。附图中使用的参考标号以及其意义被以概要形式列在参考标号列表中。首要地，在图中同样的部件提供了相同的参考标号。所有的图都是示意图。
具体实施例方式图I显示了轨道车辆的货车I。没有被进一步地显示出的压缩空气制动系统的主制动管HL从货车的一端延伸到它的另一端。分支导管2把压缩空气制动系统的主制动管HL连接到脱轨检测器单元4的进气口 3。脱轨检测器单元4检测轨道车辆上的定义的垂直加速度峰值以便把它们转换成紧急制动阀组件的驱动冲击，该驱动冲击用于通过经由脱轨检测器单元4的排气口 5使主制动管HL排气而驱动压缩空气制动系统。参见图2，脱轨检测器单元4包括垂直可移动的填充块6，填充块6与压缩弹簧7串联连接。这个块-弹簧组件把有效的垂直加速度峰值转换成被机械地连接的紧急制动阀组件8的驱动冲击，该驱动冲击用以通过使主制动管HL排气而驱动压缩空气制动系统。紧急制动阀组件8被通过触发块活塞9驱动，触发块活塞9被由填充块6操作的填充块阀座10先导控制。填充块6的有效的垂直运动累加由不同的频率和峰值水平导致的先导压力冲击。因此，触发块活塞9和填充块6形成用于紧急制动阀组件8的双块触发单元。如果剧烈峰值类型的加速度冲击高于设定的触发值，则触发块活塞9的惯性力克服触发块活塞9的压缩弹簧的弹性力，以便开始移动触发块活塞9到它的上闭塞端位置。为了消除非有效的非常缓和的冲击，触发块活塞9包括节流孔12，节流孔12用于使在触发块活塞9下方的先导控制室缓慢地排气。上文中描述的可移动部件被与紧急制动阀组件8 一起集成在共用的壳体13中。紧急制动阀组件8被设计为平衡阀，该平衡阀包括用于主阀座14的密封元件和用于在闭合阀位置把密封元件保持在主阀座14上的压缩弹簧15。平衡阀包括另一个阀座16，该另一个阀座16与主阀座14同时被驱动，用于打开反向室17，以便一旦反向室17被打开保持平衡阀在打开位置。当在在主阀驱动活塞18下方的室17中的压力克服由压缩弹簧15产生的相反的力的时候，主阀座14被打开。主阀座14被推杆19操作，推杆19被模制为在触发块活塞9上的延伸部分。推杆19同轴地延伸穿过主阀座14。脱轨检测器4能够处理可以来自于高速脱轨或者铁轨-车轮接触的突然脱离的剧烈峰值类型的加速度冲击。在这种情况下，触发压力在一个步骤中被达到。脱轨检测器4对于可以来自于低速脱轨的较低的但是重复发生的加速度峰值也是敏感的。在这种情况下，触发压力通过多个步骤被达到。这个集成的功能保证根据本发明的脱轨检测器4对仅仅单个的缓和峰值是不敏感的，但是对于那些缓和峰值，如果它们重复发生，则是敏感的。当缓和的但是重复发生的垂直加速度峰值高于设定的触发值时，填充块6的惯性力克服它的压缩弹簧7的弹性力并且填充阀座10打开一段时间以便先导控制在触发块活塞9下方的室。当比被通过节流孔12排出的空气更多的压缩空气被允许通过填充块阀座10时，在在触发块活塞9下方的室中的压力开始增加。当在所说的室中的压力可以克服触发块活塞9的压缩弹簧11的弹性力和触发块活塞9的冲模惯性力的时候，以及开始移动触发块活塞9到它的上死端部位置以便驱动用于启动紧急制动的紧急制动阀组件8。虽然本发明在附图中和上文的描述中已经被详细地说明和描述，但是这种说明和描述将被认为是说明性的或者示例性的；本发明不被限制在揭露的实施例中。对实施例的其它的变更可以被本领域普通技术人员并且通过根据对附图、揭露的内容和后附的权利要求的研究而实践要求的发明而被理解和承认。
参考标号I 货车2分支导管3 进气口4脱轨检测器单元5 排气口6填充块7压缩弹簧8紧急制动阀组件9触发块活塞10填充块阀座11压缩弹簧12节流孔13 壳体14主阀座15压缩弹簧16 阀座17反向室18主阀驱动活塞19 推杆HL主制动管R 排气
权利要求
1.检测轨道车辆上的垂直加速度峰值的脱轨检测器単元(4)，所述脱轨检测器単元(4 )包括垂直可移动的填充块(6 )，所述填充块(6 )与压缩弹簧(7 )串联连接，用于把有效的垂直加速度峰值转换成被机械地连接的紧急制动阀组件(8)的驱动冲击，所述驱动冲击用于通过使主制动管(HL)排气而驱动压缩空气制动系统，特征在于 所述紧急制动阀组件(8)由于所述填充块(6)的垂直运动而被通过被预加载荷的触发块活塞(9)驱动，以便形成用于所述紧急制动阀组件(8)的双块触发単元。
2.根据权利要求I所述的脱轨检测器単元， 其特征在干所述触发块活塞(9)被由所述填充块(6)操作的填充块阀座(10)先导控制，以便累加由所述轨道车辆上的有效垂直加速度的不同的频率和峰值水平导致的所述先导压カ冲击。
3.根据权利要求I所述的脱轨检测器単元， 其特征在干所述紧急制动阀组件(8)被设计为平衡阀，所述平衡阀包括用于主阀座(14)的密封元件和用于在所述闭合阀位置把所述密封元件保持在所述主阀座(14)上的压缩弹簧(15)。
4.根据权利要求3所述的脱轨检测器単元， 其特征在于所述平衡阀包括另ー个阀座(16)，所述另ー个阀座(16)与所述主阀座(14)同时被驱动以打开反向室(17)，以便一旦所述反向室(17)被打开保持所述平衡阀在所述打开位置。
5.根据权利要求3所述的脱轨检测器単元， 其特征在于所述主阀座(14)被所述触发块活塞(9)的推杆(19)操作，所述推杆(9)延伸穿过所述主阀座(14)。
6.根据权利要求3所述的脱轨检测器単元， 其特征在于当在在所述主阀驱动活塞(18)的下方的室中的所述压カ克服由至少ー个压缩弹簧(15)产生的相反的カ的时候，所述主阀座(14)被打开。
7.根据权利要求I所述的脱轨检测器単元， 其特征在于设置用于使在所述触发块活塞(9)下方的所述先导控制室缓慢地排气的节流孔(12)。
8.根据权利要求I所述的脱轨检测器単元， 其特征在干如果所述剧烈峰值类型的加速度冲击高于所述设定的触发值，所述触发块活塞(9)的所述惯性力克服所述触发块活塞(9)的压缩弹簧(11)的弾性力，以便开始移动所述触发块活塞(9)到它的上死端位置。
9.根据前面的权利要求中的至少ー项所述的脱轨检测器単元， 其特征在于所有可移动部件填充块(6)、填充块压缩弹簧(7)、触发块活塞(9)、触发块压缩弹簧(11)、主阀驱动活塞(18)和主阀压缩弹簧(15)被彼此同轴地设置在共用的壳体(13)内。
10.具有通过使主制动管(HL)排气而被控制的压缩空气制动系统的轨道车辆，包括紧急制动闽组件， 特征是根据前面的权利要求中的至少ー项所述的脱轨检测器単元(4)。
全文摘要
本发明涉及用于检测轨道车辆上的垂直加速度峰值的脱轨检测器单元(4)，脱轨检测器单元(4)包括垂直可移动的填充块(6)，填充块(6)与压缩弹簧(7)串联，用于把有效的垂直加速度峰值转换成被机械地连接的紧急制动阀组件(8)的驱动冲击，该驱动冲击用于通过使主制动管(HL)排气而驱动压缩空气制动系统，其中紧急制动阀组件(8)由于填充块(6)的垂直运动而被通过被预加载荷的触发块活塞(9)驱动，以便形成用于紧急制动阀组件(8)的双块触发单元。
文档编号B61F9/00GK102695641SQ201080055026
公开日2012年9月26日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月4日
发明者加博尔·奥奇科 申请人:克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司